Модул „Води“

W1: ТЕХНОЛОГИЯ ТИП „БИОФИЛТЪР“ С НАНОДИАМАНТИ ЗА ПРЕЧИСТВАНЕ НА ОТПАДЪЧНИ ВОДИ, ЗАМЪРСЕНИ С АЗО-БАГРИЛА

В основата на технологията е използването на съоръжения тип „пясъчен биофилтър“ за детоксикация на води с азо-багрила. Биодеградацията на токсичните вещества се извършва от биофилм, адаптиран чрез специализиран алгоритъм. В критични моменти на натоварване, технологията позволява прилагането на подхода на аугментация с иновативен модулатор на детоксикацията – нанодиамантна суспензия.

Потенциалът за приложение е насочен към третирането на води от фармацевтичната, химическата и багрилната промишленост.

Постига се висока ефективност на елиминиране на специфичния замърсител (95 – 98 %) в лабораторен мащаб. Чрез комбинация от химични, микробиологични, ензимологични и молекулярно-биологични индикатори е доказано, че: 1/ биологичната система извършва пълна биодеградация; 2/ ключовите микроогранизми-биодеграданти са представени във висок брой във формирания биофилм; 3/ с помощта на специализирания алгоритъм за адаптация бактериите в съобществото не само функционират с висока активност, но и изграждат кооперативни синергетични връзки помежду си.

W2: ТЕХНОЛОГИИ ЗА ПРЕЧИСТВАНЕ И ДОПРЕЧИСТВАНЕ НА ВОДИ ЧРЕЗ ПЛАЗМЕНИ ТЕХНОЛОГИИ

Иновативните методи и технологии, базирани на третиране с плазма са с голям потенциал за решаването по оригинален начин на най-критичните водни проблеми – отстраняване на трудно биоразградимите и токсични замърсители /багрила от текстилната промишленост; пестициди, pharmaceutical and personal care products (PPCPs), и други специфични микрозамърсители със силно изразен негативен импакт върху човешкото и екосистемното здраве/. Освен това, плазмената обработка е с ясно изразен бактерициден ефект върху течности и твърди повърхности, което позволява тази технология да се използва и за третиране на води, продукти и отпадъци, контаминирани с патогенни и условно-патогенни микроорганизми.

Плазмените модули за третиране на замърсени води са в състояние да генерират високи концентрации на енергийни и химически активни компоненти със силен окислителен ефект върху много органични съединения и бактерицидно действие върху опасни микроорганизми. В лабораторни условия е постигната много висока ефективност на третиране при изключително кратко време на третиране (под 1 мин).

W3: ОПРЕДЕЛЯНЕ И КОНТРОЛ НА МАКРО И МИКРОЕЛЕМЕНТИ, ОРГАНИЧНИ ВЕЩЕСТВА И РАДИОНУКЛИДИ ВЪВ ВОДИ

W4: ПРЕЧИСТВАНЕ НА ВОДИ НА ОСНОВАТА НА НОВИ НАНОМАТЕРИАЛИ – ФОТО КАТАЛИЗАТОРИ ПРИ ОБЛЪЧВАНЕ С УВ И ВИДИМА СВЕТЛИНА

W5: ВЪВЕЖДАНЕ НА КРЪГОВА ИКОНОМИКА ВЪВ ВиК СИСТЕМИТЕ

Кръговата икономика е съвременен подход за интелигентно производство. Тя поставя фокус върху рециклирането на получените междинни/странични продукти в основния производствен процес, които в класическата „праволинейна“ икономика, обикновено попадат в категорията „ненужен отпадък“.

В експлоатацията на ВиК системите, кръгови решения могат да се търсят в три направления: по пътя на водата, по пътя на материалите и по пътя на енергията.

Област на компетентност:

• обследване на сградни, селищни и промишлени ВиК инсталации/системи с цел идентифициране на критични проблеми в „линейната“ експлоатация и възможности за прилагане на кръгова икономика за отделни елементи (водоизточници, ВиК мрежи, пречиствателни станции за питейни води, пречиствателни станции за отпадъчни води).
• SWOTи PESTLE анализи за оценка на потенциала за прилагане на конкретни иновативни „кръгови“ техники и технологии;

Ползи:

W6: ЦЕЛЕВО ОПОЛЗОТВОРЯВАНЕ НА ДЪЖДОВНАТА ВОДА

Нов поглед върху технология, използвана от древността, за целево оползотворяване на дъждовната вода в урбанизираните територии.

Област на компетентност:

• Обследване на качеството на дъждовната вода, събирана от различни видове покриви;
• Оценка на възможностите за повторно използване на дъждовната вода на мястото или в близост до мястото на формиране на дъждовния отток;
• Предлагане на подходящи решения за събиране и пречистване на дъждовната вода в урбанизираните територии, в зависимост от възможностите и нуждите за повторната й употреба.

Ползи:

Технологиите за повторно използване на дъждовни води имат доказан положителен ефект в следните аспекти:

- облекчават значително експлоатацията на смесените канализационни системи;

W7: ПОНИЖАВАНЕ НА РИСКА ОТ ЗАМЪРСЯВАНЕ НА ВОДНИТЕ ОБЕКТИ С ПРИОРИТЕТНИ И ДРУГИ СПЕЦИФИЧНИ ЗАМЪРСИТЕЛИ

Приоритетните и други специфични замърсители във водните тела са обект на специален контрол по силата на Водната Рамкова Директива. Към днешна датя 45 приоритетни вещества са обект на нормативен контрол във водните тела, като списъкът им се увеличава с времето.

Установяването на източниците на приоритетни вещества, аналитичните методи за измерването им, ефектът им върху човешкото здраве и екосистемите, както и начините за тяхното отстраняване и/или намаляване на тяхното въздействие са въпроси, които са все още обект на научни, технологични и политически решения.

Област на компетентност:

• Идентифициране и категоризаця на антропогенен натиск във водните тела;
• Оценка на потенциални източници на приоритетни и други специфични вещества на ниво водосбор;
• Разработване на програми за мониторинг на специфични приоритетни вещества на ниво водосбор;
• Разработване на иновативни технологии за намаляване на риска от попадане на приоритетни вещества във водните тела и/или намаляване на техния негативен ефект върху околната среда;

Ползи:

W8: ПОВИШАВАНЕ НА ЕНЕРГИЙНАТА ЕФЕКТИВНОСТ НА ВИК СИСТЕМИТЕ

Експлоатацията на водоснабдителната и канализационната инфраструктура е свързано със значителен разход на електроенергия. В експлоатацията на множество технологични цикли има много резерви както за намаляване на разхода на енергия, така и за добив на енергия, като странична полза, в рамките на основния производствен процес. Нужен е съвременен прочит на експлоатацията на ВиК системите!

Област на компетентност:

• Анализ и оценка на потенциалът за подобряване на енергийната ефективност на селищни и промишлени ВиК системи;
• Разработване на предложения (т.напр. програма от мерки, въвеждане на иновативни технологии) за пестене и/или добив на енергия при експлоатация на ВиК системите;
• Оценка на технологии за пречистване на отпадъчни води и утайки, с оглед подобряване на качеството на произведената био-активна утайка за целите на производството на метан;

Ползи:

W9: РЕАКТОР С ЦИКЛИЧНО ДЕЙСТВИЕ (SBR) С ИЗПОЛЗВАНЕ НА АЛГИИ

Прилага се за доотстраняване на фосфор от биологично пречистени отпадъчни води. Алтернатива на използваните в момента химични процеси за отстраняване на фосфор.

Ползи:

Освен ползата от спестена енергия и химични реагенти, се получава нов продукт – биомаса, която може да се включи в технологии за получаване на биогаз, както и да се използва директно в селското стопанство за наторяване.

W10: РЕЦИКЛИРАНЕ/ОПОЛЗОТВОРЯВАНЕ НА ОТПАДЪЧНИ ПРОДУКТИ ГЕНЕРИРАНИ ПРИ ЕКСПЛОАТАЦИЯ НА ВИК СИСТЕМИ

Пречистването на питейни и отпадъчни води е свързано с генерирането на продукти, чието крайно оползотворяване често е предизвикателство за операторите. Отпадък, ценна суровина или източник на енергия са утайките от ПСОВ и/или ПСПВ – въпрос на гледна точка.

Област на компетентност:

Оценка на утайките от ПСОВ (т.е. направа на енергиен паспорт на утайките) за целите на: съвместно изгаряне в топлоцентрали, циментови заводи, RDFинсинератори или моноинсинерация;

Ползи:

W11. РАЗРАБОТВАНЕ НА НОВИ СОРБЦИОННИ И ФИЛТРАЦИОННИ МАТЕРИАЛИ ОТ СЕЛСКОСТОПАНСКИ И ДРУГИ ОТПАДЪЧНИ ПРОДУКТИ

Отстраняването на специфични химични замърсители от питейни и отпадъчни води е проблем, който изисква по-широко включване на адсорбцията /йонният обмен в съществуващите схеми на пречистване на води.

Област на компетентност:

• Синтез на въглероден адсорбент от орехови черупки с използване на микровълново нагряване. Изследване на адсорбционния потенциал на получения адсорбент по отношение на синтетични багрила и пестициди.
• Модификация на повърхностните свойства на зеолит, чрез промяна на подвижните йони в йонообменния комплекс и/или прикрепване на функционални групи, с цел задържане на аниони (нитрати, фосфати и др.);
• Изследване на качеството на утайки от пречиствателни станции за питейни води с цел тяхното рециклиране като реагент, използване като сорбент и/или оползотворяване в селското стопанство;
• Изследване на приложимостта на отпадъчни стъклени и други материали за използване в бързи пясъчни филтри при пречистване на питейни води;

Ползи:

ПРЕЧИСТВАНЕ НА ОТПАДЪЧНИ И ПИТЕЙНИ ВОДИ ЧРЕЗ ИЗПОЛЗВАНЕ НА ВЪГЛЕРОДНИ АДСОРБЕНТИ

Пречистване на отпадъчни и питейни води чрез използване на въглеродни адсорбенти

Разработване и прилагане на методи за пречистване на отпадъчни и питейни води чрез използване на въглеродни адсорбенти. Предимствата на въглеродните адсорбенти са много голямата повърхност, химическа инертност и стабилност във водна суспензия, както и не-отделянето на каквито и да е субстанции в пречистваната вода. Активните въглени със своята силно развита пореста структура и  химичен характер на повърхността (наличие на голям брой кислород съдържащи функционални групи) са ефективни адсорбенти за отстраняването на различни органични (феноли, полициклични ароматни въглеводори с канцерогенно действие и др.) и неорганични (главно йони на тежки метали)  замърсители.

Основен принос на изследванията в тази област ще бъде определяне влиянието на основните фактори върху адсорбционния капацитет на използваните въглеродни адсорбенти спрямо различните замърсители.

Резултатите от провежданите изследвания ще бъдат основа за избор на подходящ въглероден адсорбент за даден органичен или неорганичен замърсител.